時間(h) 物質的量(mol) | 0 | 2 | 4 | 6 |
N2 | 1.50 | 1.20 | 1.00 | 1.00 |
H2 | 4.50 | 3.60 | 3.00 | 3.00 |
NH3 | 0 | m | 1.00 | 1.00 |
分析 (1)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答,當反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各物質的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應的進行發(fā)生變化,當該物理量由變化到定值時,說明可逆反應到達平衡狀態(tài);
(2)①依據(jù)反應的焓變結合化學方程式計算放出的熱量;
②根據(jù)氨氣的物質的量計算出消耗的氮氣的物質的量,再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算出0~2小時內N2的平均反應速度率;
③根據(jù)3、4小時的時間段氨氣的物質的量不變,說明達到了平衡狀態(tài),根據(jù)氨氣的物質的量計算出消耗的氮氣和氫氣的物質的量及平衡時的濃度,
再根據(jù)平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$計算出該溫度下的平衡常數(shù),逆反應的平衡常數(shù)為正反應平衡常數(shù)的倒數(shù);
解答 解:(1)a.單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2,說明正逆反應速率相等,達到了平衡狀態(tài),故a不符合;
b.若達到平衡狀態(tài)時,單位時間內生成6n mol N-H鍵的同時會生成3n mol H-H鍵,說明正反應速率大于逆反應速率,此時沒有達到平衡狀態(tài),故b符合;
c.用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1:3:2,為正反應速率之比,但不能說明反應正向進行,與故c不符合;
d.混合氣體的平均摩爾質量不變,說明總物質的量不變,正逆反應速率相等,達到化學平衡狀態(tài),故d符合;
e.混合氣體的密度不變,反應發(fā)生到平衡這個量一直不變,故e不符合;
故答案為:bd;
(2)①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.20kJ•mol-1,生成2mol氨氣放熱92.30kJ,反應進行到4小時時,氮氣的物質的量變化了1.5mol-1mol=0.5mol,則生成氨氣1mol,放出的熱量為$\frac{92.6}{2}$kJ/mol×1mol=46.30kJ,
故答案為:46.30;
②0~2小時內,反應氮氣物質的量=1.5mol-1.2mol=0.3mol,生成了0.6mol氨氣,根據(jù)反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),0~2小時內N2的平均反應速度率為:v(NH3)=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{2h}$0.15mol/(L•h),
故答案為:0.6,0.15mol/(L•h);
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,反應在第3和4小時時間段內氨氣的物質的量不變,說明達到了平衡狀態(tài),此時生成了1.00mol氨氣,
列出化學平衡的三段式為
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),
反應開始前(mol) 1.5 4.5 0
變化量(mol) 0.5 1.5 1
平衡時(mol) 1 3 1
平衡時濃度(mol/L) 0.500 1.500 0.5
此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.{5}^{2}}{1.{5}^{3}×0.5}$=$\frac{1}{6.75}$,
此溫度下反應:2NH3?N2+3H2的化學平衡常數(shù)K=6.75,
故答案為:6.75;
點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、反應熱的計算、化學平衡常數(shù)的計算與應用、化學反應速率與化學計量數(shù)的關系等知識,涉及的知識點較多,試題綜合性強,難度較大,有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力,提高學生的應試能力和學習效率.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 蒸餾操作時,應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處 | |
B. | 蒸發(fā)操作時,應使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加熱 | |
C. | 分液操作時,上層液體從下口放出 | |
D. | 萃取操作時,應選擇有機萃取劑,且萃取劑的密度必須比水大 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 加成、加成、氧化 | B. | 加成、氧化、氧化 | C. | 加成、取代、氧化 | D. | 取代、取代、加成 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
容器 | 甲 | 乙 |
反應物投入量 | 1mol CO2、3mol H2 | a mol CO2、b mol H2、 c mol CH3OH(g)、c molH2O(g) |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 配制溶液時,如果試樣是液體,用量筒量取試樣后直接倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標線1cm~2cm處,用滴管滴加蒸餾水到標線 | |
B. | 容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗 | |
C. | 配制溶液時,如果試樣是固體,把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標線1cm~2cm處,用滴管滴加蒸餾水到標線 | |
D. | 使用容量瓶前檢查它是否漏水 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
分類標準 | 電解質 | 鹽 | 非電解質 | 混合物 |
屬于該類 的物質 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
裝置 | CuSO4溶液 | 稀硫酸 | 稀硫酸 |
現(xiàn)象 | a極質量減小 b極質量增大 | b極有氣泡 c極無明顯現(xiàn)象 | 電流從a極流向d極 |
A. | d>a>b>c | B. | b>c>d>a | C. | a>b>c>d | D. | a>b>d>c |
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